一种分子束外延专用气液分离器的制作方法

1.本发明涉及气液分离器技术领域，具体为一种分子束外延专用气液分离器。


背景技术：

2.在半导体芯片制造，分子束外延(mbe)是新发展起来的外延制膜方法，也是一种特殊的真空镀膜工艺。外延是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法。分子束外延(mbe)行业中，使用分子束外延(mbe)设备，需要使用液氮气液分离器。分子束外延(mbe)设备使用的工艺条件需要纯液氮环境下芯片的制造，分子束外延(mbe)设备中温度要控制在-193℃
±
3℃范围内，且分子束外延(mbe)是一个封闭设备，设备内汽化的氮气要及时排出。为满足工艺条件，发明应对分子束外延(mbe)工艺的气液分离器。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种分子束外延专用气液分离器，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分子束外延专用气液分离器，包括有呈卧式状的气液分离器罐体，所述气液分离器罐体端部设置有进液口和排气口，所述进液口上连通设置有向气液分离器罐体内部水平延伸的进液内管，所述排气口上连通设置有向气液分离器罐体内部水平延伸的内排气管，所述内排气管位于气液分离器罐体的内顶部；所述气液分离器罐体底部设置有与其内部连通的出液口和分子束外延排气进口，所述分子束外延排气进口上连通设置有向气液分离器罐体内部竖直向上延伸的分子束外延排气内管。
5.更进一步的，所述气液分离器罐体内部横向设置有防排液挡板；所述内排气管位于防排液挡板上方，所述进液内管位于防排液挡板下方，且所述进液内管的出液口向下出液设置；所述分子束外延排气内管的出气口位于防排液挡板上方。
6.更进一步的，在所述内排气管进气口处设置有排气管挡板，所述排气管挡板与内排气管进气口呈间隙设置。
7.更进一步的，所述气液分离器罐体内设置有真空层，所述气液分离器罐体底部设置有抽真空嘴，所述抽真空嘴与真空层连通设置。
8.更进一步的，在所述所述气液分离器罐体端部设置的液位检测高低压口，液位检测高低压口处向罐体内伸入设置有压差传感器，所述压差传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连通设置。
9.本发明的有益效果是：本装置设置有分子束外延排气进口和分子束外延排气内管，使得在向分子束外延设备输送液氮的同时也能够将汽化氮气排入气液分离罐体后再排出，这样使得分子束外延设备排气及时且便于收集；同时，为了防止排气时由排气压力将液氮带出，增加排气管挡板。防止进液时由于进液压力时产生飞溅液氮从排气口排出，增加的
防排液挡板；再者，在气液分离器罐体内壁形成真空层，对气液分离器罐体内起到保温隔热的作用。
附图说明
10.图1为本发明的气液分离器部分剖面结构示意图；
11.图2为本发明的气液分离器端部结构示意图。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.请参阅图，本发明提供一种技术方案：一种分子束外延专用气液分离器，包括有呈卧式状的气液分离器罐体11，所述气液分离器罐体11端部设置有进液口16和排气口13，所述进液口16上连通设置有向气液分离器罐体11内部水平延伸的进液内管6，所述排气口13上连通设置有向气液分离器罐体11内部水平延伸的内排气管4，所述内排气管4位于气液分离器罐体11的内顶部；所述气液分离器罐体11底部设置有与其内部连通的出液口2和分子束外延排气进口3，所述分子束外延排气进口3上连通设置有向气液分离器罐体11内部竖直向上延伸的分子束外延排气内管9。本装置通过出液口2连续不间断的给分子束外延设备供应纯液氮，以保证分子束外延设备内温度控制在-193℃
±
3℃范围内。分子束外延设备为封闭环境所汽化的氮气经过真空管道输送至排气进口，再经气液分离器罐体排出，以保证汽化氮气及时排出。同时，分子束外延排气进口数量根据分子束外延设备进行相应增加和减少。
14.防止进液时由于进液压力时产生飞溅液氮从排气口排出，所述气液分离器罐体11内部横向设置有防排液挡板7；所述内排气管4位于防排液挡板7上方，所述进液内管6位于防排液挡板7下方，且所述进液内管6的出液口向下出液设置；所述分子束外延排气内管9的出气口位于防排液挡板7上方。
15.为了防止排气时由排气压力将液氮带出，在所述内排气管4进气口处设置有排气管挡板5，所述排气管挡板5与内排气管4进气口呈间隙设置。
16.所述气液分离器罐体11内设置有真空层8，所述气液分离器罐体11底部设置有抽真空嘴1，所述抽真空嘴1与真空层8连通设置。真空层8起到保温隔热的作用，避免液氮在罐体内汽化。
17.在所述所述气液分离器罐体11端部设置的液位检测高低压口14，液位检测高低压口14处向罐体内伸入设置有压差传感器，所述压差传感器的信号输出端与控制器15的信号输入端连通设置。
18.在气液分离器罐体11上设置安全阀10。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗
示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种分子束外延专用气液分离器，其特征在于，包括有呈卧式状的气液分离器罐体(11)，所述气液分离器罐体(11)端部设置有进液口(16)和排气口(13)，所述进液口(16)上连通设置有向气液分离器罐体(11)内部水平延伸的进液内管(6)，所述排气口(13)上连通设置有向气液分离器罐体(11)内部水平延伸的内排气管(4)，所述内排气管(4)位于气液分离器罐体(11)的内顶部；所述气液分离器罐体(11)底部设置有与其内部连通的出液口(2)和分子束外延排气进口(3)，所述分子束外延排气进口(3)上连通设置有向气液分离器罐体(11)内部竖直向上延伸的分子束外延排气内管(9)。2.根据权利要求1所述的一种分子束外延专用气液分离器，其特征在于：所述气液分离器罐体(11)内部横向设置有防排液挡板(7)；所述内排气管(4)位于防排液挡板(7)上方，所述进液内管(6)位于防排液挡板(7)下方，且所述进液内管(6)的出液口向下出液设置；所述分子束外延排气内管(9)的出气口位于防排液挡板(7)上方。3.根据权利要求2所述的一种分子束外延专用气液分离器，其特征在于：在所述内排气管(4)进气口处设置有排气管挡板(5)，所述排气管挡板(5)与内排气管(4)进气口呈间隙设置。4.根据权利要求1所述的一种分子束外延专用气液分离器，其特征在于：所述气液分离器罐体(11)内设置有真空层(8)，所述气液分离器罐体(11)底部设置有抽真空嘴(1)，所述抽真空嘴(1)与真空层(8)连通设置。5.根据权利要求1所述的一种分子束外延专用气液分离器，其特征在于：在所述所述气液分离器罐体(11)端部设置的液位检测高低压口(14)，液位检测高低压口(14)处向罐体内伸入设置有压差传感器，所述压差传感器的信号输出端与控制器(15)的信号输入端连通设置。

技术总结
本发明公开了一种分子束外延专用气液分离器，包括有呈卧式状的气液分离器罐体，所述气液分离器罐体端部设置有进液口和排气口，所述进液口上连通设置有向气液分离器罐体内部水平延伸的进液内管，所述排气口上连通设置有向气液分离器罐体内部水平延伸的内排气管，所述内排气管位于气液分离器罐体的内顶部；所述气液分离器罐体底部设置有与其内部连通的出液口和分子束外延排气进口，所述分子束外延排气进口上连通设置有向气液分离器罐体内部竖直向上延伸的分子束外延排气内管。本分离装置在向分子束外延设备输送液氮的同时，也能够将从分子束外延设备输出的汽化氮气由气液分离器罐体排出。器罐体排出。器罐体排出。


技术研发人员：隗忠元
受保护的技术使用者：武汉克莱澳科技有限公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/4/5